원자력 발전소

• 원자력발전소(原子發電所 / nuclear power plant)

개요

방사성 동위원소의 핵분열에서 발생하는 열을 이용하여 물을 끓인 증기를 이용하여 터빈을 돌려 발전을 하는 발전소를 의미한다. 물을 끓이는데 필요한 열을 얻는 방식이 다른 발전소들과 달리 태양을 기원으로 하지 않는 에너지이며 기본적으로 물을 끓인 전기를 이용한다는 점에서는 화력 발전소와 동일한 구조이지만 물을 끓이는 열을 얻는 방식이 완전히 다른 방식의 발전소이다.

역사

원자력의 역사처럼 원자력 발전소의 역사도 어디를 원조로 삼느냐에 따라서 이리저리 시작년도가 달라지게 된다. 미국에선 EBR-1이라는 원자로를 사용하여 원자로를 이용하여 전기를 생산할수 있냐를 틀:날짜/출력에 타진하였다. 그리고 틀:날짜/출력년 아이젠하워 대통령이 평화를 위한 원자력 연설을 UN에서 하게 된다. 그렇지만 타진만 했지 최초의 송전은 소련에게 빼앗기고 만다. 소련은 틀:날짜/출력 비밀도시 오브닌스크에서 6MWe짜리 원자로 AM-1으로 최초로 송전에 성공하게 된다. 그러나 여기서의 송전은 실험에만 그치게 된다. 그리고 영국이 틀:날짜/출력 최초의 상업적 원자력 발전소인 콜더 홀 원자력 발전소로 스타팅을 끊게 되었다. 그러나 실제적인 상업 운전으로 찍자면, 틀:날짜/출력 미국의 쉬핑포트 원자력 발전소를 찍을수 있다. 대한민국의 원자력 발전소 역사는 1978년 4월에 임계에 들어간 고리 원자력 발전소가 첫 시작을 끊었었다.

사용하는 원자로의 종류

냉각재의 종류에 따라서

• 경수로 : 그냥 물이다. 중수에 대비해서 가볍다는 의미로 가벼울 경(輕)을 쓸 뿐이다.
  • 비등수형 경수로
  • 가압수형 경수로
• 중수로 : 중수소를 함유한 물이다. 중성자 흡수율이 적어 천연 우라늄을 넣어도 잘 돌아간다. 노형의 구조상 연료에서 방사성 물질 채취가 용이해 군사적 이용에 이용될 우려가 높다.
  • CANDU
• 가스 냉각로 (셀라필드 원자력 단지 항목 참조)
  • 마그녹스
  • 개량가스 냉각로(AGR)
• 액체 금속 냉각로
  • 고속증식로

증식 여부에 따라서

• 열증식로
• 고속증식로

장·단점

• 장점
  • 열을 얻기 위한 방식이 연소에 의한 것이 아니기 때문에 온실 기체를 배출하지 않는다. 덕분에 탄소 배출권 시장에서 유리한 편.
  • 다른 종류의 발전소에 비해 발전 단가가 저렴하고 한번 연료를 장전하면 한참동안 지속적으로 대량의 발전이 가능하다. 이러한 이유로 원자력 발전소는 전체 전력망에서 기저부하를 담당하게 된다.
• 단점
  • 일단 확률이 낮다고 하여도 원전사고가 발생할 경우 그 피해는 상상을 초월할 수 있다. 실제로 지금 우리나라 동쪽에서 발생한 원전사고는 현재진행형이다.
  • 초기 건설비용이 상당히 많이 들며, 건설 기간도 꽤 오랜 기간이 걸린다. 거기다 지진과 같은 것에서도 안전해야 하기 때문에 실질적인 건설 입지는 의외로 많이 제한된다. 거기다가 원전사고에 대한 공포감 덕분에 원전 건설 등에 드는 사회적 비용이 만만치 않게 되었다는 것도 건설비용의 상승에 한 몴을 한다.
  • 운전 중 배출되는 여러 가지 방사능 폐기물의 처리가 상당히 골때린다. 현재 인간이 이를 획기적으로 해결할 수 있는 방법은 없는 실정이다땅을 파서 멘틀로 매립하지 않는 한
  • 노후원전에 대한 철거 비용이 만만치 않다. 원자력 발전소의 전기 발전 단가가 저렴하다고는 하지만 노후원전의 폐기비용은 거기에 반영되어 있지 않다는 것. 만일 폐기비용까지 고려한다면 발전 단가는 수직상승을 할 가능성이 있다.
  • 부차적인 문제로 원전 냉각수 배출로 인해 방수구 주변 생태계가 엉망이 되는 경우가 꽤 있다.

사용하는 연료

• 농축우라늄 - 보통 3~5%정도로 농축한 우라늄을 사용한다.
• 천연우라늄
• 토륨 : 아직까지 연구단계라고 하지만, CANDU의 홍보자료에서는 상용화 단계라고 구라치고 있다.
• 혼합 산화물 연료 : 우라늄과 플루토늄을 섞어서 제작하며, MOX라고 부른다. 이것도 실험단계였는데, 모 옆나라 때문에 망했다.

관련 문서

• 원자력 사고
  • 스리마일 섬 원자력 발전소 사고
  • 체르노빌 원자력 발전소 사고
  • 후쿠시마 원자력 발전소 사고
• 리브레 위키의 원자력 발전소 문서 목록
• 탈원전